2018年河北高考物理压轴试题【含答案】

孙梦迪2018-04-08 09:34:19

18．如图4所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为L的正方形金属框向右匀速运动，穿过方向垂直金属框平面向里的有界匀强磁场，磁场宽度d=2L。从ab边刚进入磁场到金属框全部穿出磁场的过程中，ab两点间的电势差Uab随时间变化的图像如图5所示，其中正确的是

19.如图6所示，将铜片悬挂在电磁铁的两极间，形成一个摆。在电磁铁线圈未通电时，铜片可以自由摆动，忽略空气阻力及转轴摩擦的作用。当电磁铁通电后，电磁铁两极间可视为匀强磁场，忽略磁场边缘效应。关于通电后铜片的摆动过程，以下说法正确的是

A．由于铜片不会受到磁铁的吸引，所以铜片向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度

B．铜片进入磁场的瞬间，铜片一定立即减速

C．铜片在进入和离开磁场时，由于电磁感应，均有感应电流产生

D．铜片进入磁场的过程是机械能转化为电能的过程，离开磁场的过程是电能转化为机械能的过程

20．中国科学院国家天文台2017年10月10日宣布，由已故科学家南仁东总负责建设的被誉为“中国天眼”的世界最大的单口径球面射电望远镜（FAST）在银河系内发现了6颗新的脉冲星, 一举实现了中国在脉冲星发现领域“零的突破”。

脉冲星，就是高速自转的中子星，脉冲的周期其实就是中子星的自转周期。中子星不致因自转而瓦解存在一个最小周期T0。已知中子星和原子核密度的数量级相同，原子核半径的数量级是10-15m，原子核质量的数量级是10-26kg，万有引力常量G=6.67×10-11N•kg-2•m2。则最小周期T0的数量级最接近于

A．102s B. 10-2s C. 10-4s D. 10-6s

21．（18分）（1）利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。

①某同学进行了下列操作：

A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V

B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜

C．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上

D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S

E．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上

正确操作的合理顺序是。（填字母代号）。

②若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，测得单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径D= 。

（2）物理课上同学们通过实验“研究平抛运动”。

①甲组同学利用图7所示的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有。

A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平

B．斜槽轨道必须光滑

C．每次小球应从同一位置由静止释放

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

②实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图8中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是。

③验证轨迹是符合y=ax2的抛物线后，根据图9中y-x图象M点的坐标值，可以求出a=＿＿＿＿m-1，小球平抛运动的初速度v0=＿＿＿＿m/s。（重力加速度为g=10m/s2）

④乙组同学为了得到平抛运动轨迹采用图10所示装置，为了得到稳定的细水柱，不受瓶内水面高低的影响，应选择。

⑤丙组同学用手机数码摄像功能来记录平抛运动的轨迹，每秒可拍摄几十帧照片，用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，通过图像处理，就可以记录小球在运动过程中每隔相同时间的位置，如图11所示。请从图片中获取数据，分析、论证平抛运动在水平方向和竖直方向的运动规律。

22. （16分）在图12所示的平行板器件中，电场强度和磁感应强度相互垂直。具有某一水平速度的带电粒子，将沿着图中所示的虚线穿过两板间的空间而不发生偏转，具有其他速度的带电粒子将发生偏转。这种器件能把具有某一特定速度的带电粒子选择出来，叫作速度选择器。已知粒子A（重力不计）的质量为m,带电量为+q；两极板间距为d；电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。求：

(1)带电粒子A从图中左端应以多大速度才能沿着图示虚线通过速度选择器？

(2)若带电粒子A的反粒子(-q, m)从图中左端以速度E/B水平入射，还能沿直线从右端穿出吗？为什么？

(3)若带电粒子A从图中右端两极板中央以速度E/B水平入射，判断粒子A是否能沿虚线从左端穿出，并说明理由。若不能穿出而打在极板上．请求出粒子A到达极板时的动能？

23．（18分）为北京冬奥会做准备的标准U型池场于2017年12月在河北省张家口市密苑云顶乐园建成并投入使用，它填补了我国此项运动奥运标准设施和场地的空白。如图13所示为某单板滑雪U型池的比赛场地，比赛时运动员在U形滑道内边滑行边利用滑道做各种旋转和跳跃动作，裁判员根据运动员的腾空高度、完成的动作难度和效果评分。图14为该U型池场地的横截面图，AB段、CD段为半径R=4m的四分之一光滑圆弧雪道，BC段为粗糙的水平雪道且与圆弧雪道相切，BC长为4.5m，质量为60kg的运动员（含滑板）以5m/s的速度从A点沿切线滑下后，始终保持在一个竖直平面内运动，经U型雪道从D点竖直向上飞出，经t=0.8s恰好落回D点，然后又从D点返回U型雪道。忽略空气阻力，运动员可视为质点，g=10m/s2。求：

（1）运动员与BC雪道间的动摩擦因数；

（2）运动员首次运动到圆弧最低点C点时对雪道的压力；

（3）运动员最后静止处距离B点的距离。

QQ截图20180408092224.png

24．麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为感生电场或涡旋电场。

在如图15甲所示的半径为r的圆形导体环内，存在以圆环为边界竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt（k>0且为常量）。该变化的磁场会在空间产生圆形的涡旋电场，如图乙所示，涡旋电场的电场线与导体环具有相同圆心的同心圆，同一电场线上各点场强大小相同，方向沿切线。导体环中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势，涡旋电场力充当非静电力，其大小与涡旋电场的场强E关系满足。